UCHL1在结直肠癌细胞增殖和转移中的作用

摘要

目的：结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是全球癌症相关死亡的第2大原因，其高转移率和治疗耐药性仍是临床面临的重大挑战。近年来，靶向调控肿瘤关键分子的治疗策略成为研究热点，其中泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)在肿瘤发生、发展中的作用日益受到关注。本研究旨在探索泛素羧基末端水解酶-1(ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L1,UCHL1)在CRC进展中的作用。方法：收集河南中医药大学第一附属医院和淮安市第一人民医院2016年6月至2018年6月收治的74例未接受化学治疗或放射治疗的CRC患者的肿瘤组织标本。通过免疫组织化学检测UCHL1蛋白表达水平并记录其阳性分类结果。采用CRC细胞系HCT 116和LoVo进行UCHL1基因功能丧失实验，将细胞分为转染UCHL1特异性小干扰RNA的Si-UCHL1组和转染阴性对照的Normal组。通过细胞克隆形成实验和噻唑蓝(thiazolyl blue,MTT)比色法评估细胞增殖能力；通过Transwell实验检测穿膜细胞数以评估细胞迁移和侵袭能力；通过蛋白质印迹法(Western blotting,WB)检测凋亡相关蛋白[B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)、胱天蛋白酶(caspase)-3、caspase-9、细胞色素c(cytochrome c,cyt c)]和自噬相关蛋白[哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2(mechanistic target of rapamycin complex2, mTORC2)、磷酸化蛋白激酶B(phosphorylatedproteinkinaseB, pAKT)、叉头框蛋白O3(forkheadboxO3,FOXO3)、微管相关蛋白轻链3B-II(light chain 3B-II,LC3BII)]的表达变化。结果：免疫组织化学结果表明：CRC组织和转移性CRC组织的UCHL1蛋白表达水平显著升高，阳性率分别为89.10%(66/74)、90.00%(18/20)，且UCHL1蛋白表达水平与CRC的肿瘤分期和患者不良临床结果相关。此外，癌巢周围的UCHL1蛋白水平显著高于肿瘤中心。细胞克隆形成实验结果显示：UCHL1沉默显著抑制CRC细胞的增殖能力(P<0.05)。MTT法检测结果显示：UCHL1沉默显著抑制CRC细胞的细胞活性(P<0.05)。Transwell检测结果表明：与Normal组相比，Si-UCHL1组HCT 116细胞迁移和侵袭细胞数分别由530.23±7.07和140.15±5.66下降至275.30±5.42和40.21±3.54,LoVo细胞迁移和侵袭细胞数分别由560.11±8.48和280.10±6.20下降至189.12±6.33和36.25±3.46。WB结果显示：与Normal组相比，Si-UCHL1组LoVo细胞的mTORC2、p-AKT及Bcl-2蛋白表达水平均显著下降(均P<0.05)，而FoxO3、LC3BII、Bax、caspase-3、cyt c和caspase-9蛋白表达水平均显著上升(均P<0.05)，并表现出显著的凋亡特征。结论：UCHL1通过抑制细胞凋亡和自噬促进CRC进展，其可作为CRC诊断和预后的分子标志物。靶向UCHL1治疗有望成为一种治疗CRC的新策略。

关键词

泛素羧基末端水解酶-1 / 自噬 / 凋亡 / 结直肠癌 / 转移 / 增殖